关于QMOM矩初值的给定



  • 以前用Fluent做过颗粒增长方面的模拟,用到过QMOM法。有一个问题就一直困扰着我,不知哪位老师给指点指点。
    颗粒增长模拟采用的是气固流化床,床内初始填充了颗粒,模拟床内颗粒的增长过程。可参见文献:LIU, Si-Si; XIAO, Wen-De. CFD–PBM coupled simulation of silicon CVD growth in a fluidized bed reactor: effect of silane pyrolysis kinetic models. Chemical Engineering Science, 2015, 127: 84-94.

    文献中图3给出了六个初始矩的值,然后根据我对手册和文献的阅读,六个矩的初值是根据PD算法求得。但是我的问题是,在知道颗粒粒径、密度和填料量后怎么计算六个初始矩呢? 按照Fluent手册介绍,0阶矩代表总数量,那我是否可以用填料总质量除以单个颗粒平均质量得到0阶矩的数值。但是我按照刚才文献中的数据反推,并得不到相等的结果。。还望各位老师解惑一下,QMOM方法中矩的初值是怎么算来的,需要用到哪些数据?谢谢大家!~~



  • 没有老师解答么。。。



  • 在知道颗粒粒径、密度和填料量后怎么计算六个初始矩呢?

    这个就是计算公式啊

    替代文字



  • @东岳 东岳老师 ,我试了,,算不出来。。。难道是我方法不对么。2019-11-21_162402.jpg

    按照您的方法,m0是1,但是文章里 m0/m0才是1,那么m0=4.85e9是怎么来的呢?根据填料量算出来的吗?但是这个文献参考文章的填料量是10kg的颗粒。但是m0如果是颗粒数量,乘以颗粒平均质量的话,得到的是76kg。。。这就是我疑惑所在了。而且公式里 d10是知道的,平静粒径。d32并不知道。是要迭代几次吗?



  • 太难了,,感觉自己智商不够搞矩方法。。。。:zoule:



  • 我那个是标准矩,要乘以粒子数量。你贴的图m0就是粒子数量。你按照下面这个算就可以

    m0=4.85e9
    m1=2.35e-4*4.85e9
    m2=5.54e-6*4.85e9
    m3=1.31e-11*4.85e9
    m4=3.08e-15*4.85e9
    m5=7.30e-19*4.85e9
    

    这是他文章里面给的。m0/m0是标准化之后的矩。真实的m0是每单位体积的粒子数量。d10和d32相差不大,可以都用d32或者d10



  • @东岳 了解了一点点,但是东岳老师,我现在的问题就是每单位体积的粒子数量这个数是根据填料量自己算出来的吗? 还有就是,我还是算不出来文献里的那些数字,,您贴的图是您自己算的吗? 东岳老师能再指点一点么,,我感觉自己快从泥淖里出来了。。。。



  • 周末空余时间给你写个程序



  • @东岳 感谢感谢!这个问题困扰我好久了,就是不知道初始矩是怎么算出来的。。





  • @东岳 东岳老师,您17年AIChE文章里的公式和您刚分享的文章里的公式不太一样,不知道哪个是笔误。2019-11-25_144939.jpg 2019-11-25_144947.jpg



  • 93忘记了个根号,一会我更新下



  • 更新了,你那面算出来了么



  • @东岳 2019-11-26_102320.jpg

    2019-11-26_102614.jpg
    东岳老师您好,您分享的文章中N值按理说就是文献中矩阵标准化之前的M0值,即单位体积的粒子数量,我按照您文章中的算法计算了N 与文献中M0差距了5个数量级。感觉M0还是没有算对。然后对计算值和文献值的矩进行标准化后,也还是存在差别。标黄的部分是B列的计算公式,您看下那里出问题了。。。感激不尽



  • @walten 粒子直径单位都是米么?



  • @东岳 颗粒平均直径 d10 我用的米的单位,即颗粒粒径是235微米。



  • @东岳 2019-11-26_103247.jpg 2019-11-26_103256.jpg

    文献中的一些物性参数。



  • 你的d10 = 0.000235,你的计算的$m_1/m_0=0.26$?这两个值应该相等



  • @东岳 是的,0阶矩是颗粒总数量,1阶是颗粒总长度,m1/m0应该是平均粒径,所以我计算时是不是哪里出问题了?我也还在排查,而且N的计算值也不对。



  • @东岳 东岳老师,我把计算excel表中A3和A4 两个数值的公式中的log改成了ln,得到的结果比较一致了,但是N仍然不对。您看下。2019-11-26_110345.jpg



  • @东岳 东岳老师,C语言中的语法是 log 是以e为底,log10 是以10为底。。但是平时书写log是以10为底,以e为底是不是习惯写成ln。所以看到您文章里的log我就想当然的用了10为底的log,excel中log也是默认以10为底。。所以会有以上的计算误差。现在剩下的问题就是N的计算了。。



  • @walten 东岳老师,我试出来了。还是用的您给的公式,2019-11-26_114435.jpg
    只不过这里的αd不是指床层的固含率,而是指 所有填充颗粒占整个反应器的体积分数,这样的话文献中的初始固含率0.6经过换算应该为0.033。然后代入N公式,最后计算出来的值与文献基本一致。
    2019-11-26_114557.jpg
    感谢东岳老师百忙之中的指点,我终于解开了这个谜团了。。。
    另:我又发现了您分享文献里的几个笔误。
    1:公式94下边第一句话,standard 写成了dtandard。
    2:公式96分母右边括号多了一半。



  • @walten 试出来就好!谢谢,我回去更新下



  • @东岳 就是还是那个问题,书写习惯中log是不是一般是指以10为底的对数。如果这样的话,您文章里应该写成ln,避免引起误会。



  • @walten 感谢,已更新,也可以看看前面的内容,矩方法这面算法的问题非常多,尤其是realizablitity的问题,Fluent并没有处理realizablitity和boundedness的问题,不知道你后续会不会发现



  • @东岳 我现在接触的还很浅。。以后碰到这方面问题再来请教~~


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